(57)【要約】【課題】  フレキシブルフラットケーブルのコネクタとの接続時、接合のクリック感が少ないため、挿入量不足、過多、斜め挿入といった接続不良による電子機器の誤動作や破損を防止しうるフレキシブルフラットケーブルとプリント配線板を提供する。【解決手段】  フレキシブルフラットケーブルの表面上に第一の基準線を設け、フレキシブルフラットケーブルコネクタが実装されるプリント配線板上に第二の基準線を設ける。第一の基準線が第二の基準線に、ケーブルが正常接続時には目視にて線幅内に収まる様に線長、線幅、線記載位置を規定し構成されたフレキシブルフラットケーブル及びプリント配線板。【選択図】  図４
2010282864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体層間に複数の線状導体を有し、末端部に導体を露出するコネクタ接続部を有するフレキシブルフラットケーブルにおいて、
該フレキシブルフラットケーブルの視認可能なケーブル表層に第一基準線を設けると共に、
該フレキシブルフラットケーブルが接続されるフレキシブルフラットケーブルコネクタが実装されたプリント配線板に第二基準線を有し、
該第一基準線と該第二基準線との相対位置関係より、該フレキシブルフラットケーブル及び該フレキシブルフラットケーブルコネクタとの接続状態を判別することを特徴とするフレキシブルフラットケーブルとプリント配線板との接続方法。
【請求項２】
該第一基準線は、該フレキシブルフラットケーブルの絶縁体層表層に、該絶縁体層表層及び該第二基準線とは異なる色にて着色された基準線であり、
該第二基準線は、該プリント配線板の該フレキシブルフラットケーブルコネクタ実装面側に、該第一基準線及びプリント配線板の絶縁レジストとは異なる色に着色された基準線であることを特徴とする
請求項１記載のフレキシブルフラットケーブルとプリント配線板との接続方法。
【請求項３】
該第一基準線と該第二基準線は平行であり、
第一の基準線＜第二の基準線の線幅関係であり、
第一基準線≦フレキシブルフラットケーブル幅＜第二基準線の線長関係
であることを特徴とする
請求項１記載のフレキシブルフラットケーブルとプリント配線板との接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、民生機器、OA機器や車載用電子機器等の配線に用いられるフレキシブルフラットケーブル及びフレキシブルフラットケーブルコネクタとの接続構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来スキャナー等の民生機器、OA機器に使用されるフレキシブルフラットケーブル(以下ＦＦＣと呼称)は、複数の扁平導体の両面を可撓性の帯状の絶縁体により接着し、末端部にコネクターとの接続部を設けたものであり、電子機器装置の小型化およびコストダウンに極めて重要なものである。
【０００３】
図１に従来のＦＦＣ（ａ）及び（ｂ）を、図２に従来のＦＦＣがコネクターに挿入量の不足時（a）、過挿入の時（ｂ）、斜め挿入された時（ｃ）の各状態を示す。図１および図２により従来のＦＦＣとＦＦＣコネクターとの接続時の問題に関して説明する。
【０００４】
図１および図２において、１はＦＦＣ、２は前記ＦＦＣの絶縁体、３は前記ＦＦＣの導体、５はＦＦＣのコネクター接続部、６は前記ＦＦＣ用コネクター、７は前記コネクターの接点深さである。図１（ａ）、（ｂ）に示したように、ＦＦＣ１は、扁平状の複数の導体３が絶縁体上層２−１と絶縁体下層２−２の間に接着され、複数の導体３は絶縁体２により被覆されている。ＦＦＣの末端には、ＦＦＣとコネクターとを電気的に接続させるためにＦＦＣの末端において、導体３が露出したコネクター接続部５が形成されている。コネクター接続部５はストリップ部とも呼ばれ、ストリップ部における露出した導体の長さすなわちストリップ長は複数の導体において均一になるように形成されている。コネクター接続部５をコネクターに挿入することにより、コネクター接点深さ７でコネクター側の接点とＦＦＣのコネクター接続部５の導体３が密着し、電気的に接続される。
【０００５】
しかしながら、ＦＦＣ１のコネクター接続部５をコネクター６に挿入する際に、クリック感が無いためＦＦＣ１の挿入量が不十分になる場合（図２（ａ））や、挿入量が過多となる場合（図２（ｂ））、またＦＦＣ１の幅とコネクター６の開口幅はＦＦＣ１の幅より若干大きく形成されているために斜めに挿入してしまう場合（図２（ｃ））等の問題があった。
【０００６】
ＦＦＣ１がコネクター６への挿入量が不足した場合、ＦＦＣ１の導体３がコネクタ６側の接点であるコネクター接点深さ７まで届いていないため接触が得られず接触不良を起こしたり、また、挿入量が過大であった場合にも同様の接触不良、又はストリップ部の乖離を引き起こしたり、コネクター部の破壊につながる場合がある。そして、ＦＦＣ１がコネクター６に斜めに接続されてしまうと、ＦＦＣ１の隣り合った導体３がコネクター６の同じ接点に接触して短絡したり、ＦＦＣ１の導体３がコネクター６の接点から外れる接点外れによる接触不良により、電気機器装置の破損または誤動作という問題が生ずることがあった。
【０００７】
これらの問題に対し、従来より種々の提案がなされているが、その例として特許文献１にある発明が開示されている。
【０００８】
それは、図３の（ａ）〜（ｄ）に示すように、ＦＦＣ１の絶縁体２の表面にＦＦＣの端部と平行に、且つ一定の距離を設けてな基準ラインＬを設けることにより、前記基準ラインＬからＦＦＣコネクター６の端部との相対距離Ｈを目視または画像処理によるパターン認識を用いて、正常時（図３−（ａ））の距離Ｈ１を基準として、挿入量が不足している時（図３−（ｂ））の距離Ｈ２、挿入量が過多となっている時（図３−（ｃ））の距離Ｈ３の各距離差分からコネクター６へのＦＦＣ１の挿入異常を判断する。また、コネクター６へＦＦＣ１が斜めに挿入されている時（図３−（ｄ））は、前記基準ラインとＦＦＣコネクター端部との平行性から同様に目視または画像処理によるパターン認識を用いて判別する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１１０２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述の判別手法を用いてＦＦＣ１のコネクター６への挿入異常を判断する場合、画像処理によるパターン認識を用いた場合は、正確かつ迅速に異常を判断可能と考えられるが、ＦＦＣ１の箇所が、それを使用している電子機器の構成上、機器深部にあり、画像処理のパターン認識を行えない場合は、作業者の目視に頼らざるを得ない。その際、人の目視にて異常を判断するには、前記正常時の距離Ｈ１に各異常時の距離Ｈ２、Ｈ３の差が明確に判断できる必要がある。前述特許文献１の構成の場合、異常を精査するためのＨ１とＨ２、Ｈ３との距離差分が作業者の目視では正確な判断が非常に困難であり、また、もし判断可能だとしても作業者の熟練をかなり有する方法と考えられる。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＦＦＣとコネクターとの接続を作業者の目視判断、画像処理によるパターン認識等の判断方法を問わず、かつ作業者の目視判断の熟練度にもよらない、一義的に正常・異常の判断可能なＦＦＣとコネクターの接続構成を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成すべく本発明は、以下の解決手段を有する。
【００１３】
請求項１にかかる発明は、絶縁体層間に複数の線状導体を有し、末端部に導体を露出するコネクタ接続部を有するフレキシブルフラットケーブルにおいて、該フレキシブルフラットケーブルの視認可能なケーブル表層に第一基準線を設けると共に、該フレキシブルフラットケーブルが接続されるフレキシブルフラットケーブルコネクタが実装されたプリント配線板に第二基準線を有し、該第一基準線と該第二基準線との相対位置関係より、該フレキシブルフラットケーブル及び該フレキシブルフラットケーブルコネクタとの接続状態を判別することを特徴とするフレキシブルフラットケーブル及びプリント配線板である。
【００１４】
請求項２にかかる発明は、該第一基準線は、該フレキシブルフラットケーブルの絶縁体層表層に、該絶縁体層表層及び該第二基準線とは異なる色にて着色された基準線であり、該第二基準線は、該プリント配線板の該フレキシブルフラットケーブルコネクタ実装面側に、該第一基準線及びプリント配線板の絶縁レジストとは異なる色に着色された基準線であることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルフラットケーブル及びプリント配線板である。
【００１５】
請求項３にかかる発明は、該第一基準線と該第二基準線は平行であり、第一の基準線＜第二の基準線の線幅関係であり、第一基準線≦フレキシブルフラットケーブル幅＜第二基準線の線長関係であることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルフラットケーブル及びプリント配線板である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フレキシブルフラットケーブルに設けられた第一の基準線と、フレキシブルフラットケーブルコネクタが実装されたプリント配線板上の第二の基準線との相対位置関係から、画像処理によるパターン認識を使用した場合でも、作業者の目視による判断が求められる場合にも、そのフレキシブルフラットケーブルと、フレキシブルフラットケーブルコネクタとの接続状態の精査が一義的に判断可能であり、従来の構成に比してコストをかける必要がなく安価に構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来のフレキシブルフラットケーブルの説明図。
【図２】従来のフレキシブルフラットケーブルの異常接続時の説明図。
【図３】従来のフレキシブルフラットケーブルでの接続異常に対する開示技術説明図。
【図４】本発明の実施例におけるフレキシブルフラットケーブル及びフレキシブルフラットケーブルコネクタが実装されたプリント配線板の構成説明図。
【図５】本発明のフレキシブルフラットケーブルの異常接続時の説明図。
【図６】フレキシブルフラットケーブルとフレキシブルフラットケーブルコネクタとの接続部分の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。尚、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００１９】
＜実施の形態＞
図４は、本発明にかかるフレキシブルフラットケーブル（以下ＦＦＣと呼称）及びフレキシブルフラットケーブルコネクタ（以下ＦＦＣコネクタと呼称）の実装されたプリント配線板の構成図である。
【００２０】
ＦＦＣ１は、扁平状の複数の導体３が絶縁体２に挟まれる様に接着されており、複数の導体３は絶縁体２により被覆されている。ＦＦＣ１の末端には、ＦＦＣ１とＦＦＣコネクター６とを電気的に接続させるためにＦＦＣの末端において、導体３が露出したコネクター接続部５が形成されている。コネクター接続部５はストリップ部とも呼ばれ、ストリップ部における露出した導体の長さすなわちストリップ長は複数の導体において均一になるように形成されている。コネクター接続部５をＦＦＣコネクター６に図の矢印の方向へ挿入することにより、コネクター接点深さ７でＦＦＣコネクター６側の接点とＦＦＣ１のコネクター接続部５の導体３が密着し、電気的に接続される。
【００２１】
ＦＦＣ１のケーブル幅はＬ３であり、ＦＦＣ１の絶縁体２の表面に第一の基準線Ｍ１が設けられている。この第一の基準線Ｍ１は、本実施例ではインクにより書き込んでいるが、シール等によっても同様の基準線を設けることが出来る。第一の基準線Ｍ１は、その線幅をＷ１、線長をＬ１として記載されている。また、ＦＦＣ１が接続されるＦＦＣコネクタ６が実装されているプリント配線板１０上には第二の基準線Ｍ２が設けられている。本実施例では、Ｍ２は絶縁性インクを用いたシルク印刷による線状のマーカーであるが、第一の基準線Ｍ１と同じくシール等によっても同様の基準線を設けることが出来る。第二の基準線Ｍ２は、その線幅をＷ２、線長をＬ２として記載されている。
【００２２】
第一の基準線Ｍ１と第二の基準線Ｍ２の線色は、本実施例ではＦＦＣ１の絶縁体２の色が白色、プリント配線板１０の絶縁レジスト色が緑色であることから、第一の基準線Ｍ１が黒色、第二の基準線Ｍ２が白色にて着色されている。
【００２３】
第一の基準線Ｍ１と第二の基準線Ｍ２及びＦＦＣ１のケーブル幅Ｌ３との線長・線幅の関係は、
Ｌ１≦Ｌ３＜Ｌ２  且つ  Ｗ２=Ｌ１×ｓｉｎθ          （１）
にて記載されており、そして、第一の基準線M1はFFC１の接続面端部と平行に記載されており、第二の基準線M2はFFC１とFFCコネクタ６とが正常に接続された状態にて第一の基準線M1と平行となる様記載されている。
【００２４】
次に、図４（ｂ）にある第一の基準線Ｍ１と第二の基準線Ｍ２との記載位置に関して説明する。
【００２５】
ＦＦＣ１は、ＦＦＣコネクタ６に対して、正常に接続勘合されている状態である。ＦＦＣ１に記載された第一の基準線Ｍ１は、ＦＦＣ１が接続状態にてプリント配線板側とは異なる面に記載されており、ＦＦＣコネクタ６に接続された状態で第一の基準線Ｍ１を目視可能となっている。図４（ｂ）にある様に第一の基準線Ｍ１と第二の基準線Ｍ２は、接続状態にて第一の基準線Ｍ１が第二の基準線Ｍ２の線幅内に納まった位置関係となっている。つまり、ＦＦＣコネクタ６のコネクター接点深さ７にＦＦＣ１のコネクタ接続部５の導体位置関係が正常状態にある時には、プリント配線板１０を正面から目視した時、第一の基準線Ｍ１が第二の基準線Ｍ２の線幅内に納まる相対位置関係にて第一の基準線Ｍ１と第二の基準線Ｍ２が記載されている。
【００２６】
該第一の基準線Ｍ１と第二の基準線Ｍ２の正規の接続状態での位置関係は、該第一の基準線Ｍ１において、該ＦＦＣコネクタ６のＦＦＣ１挿入面端部から距離ｉの位置に記載された場合、該第二の基準線Ｍ２の記載位置を該第一の基準線と同様にＦＦＣコネクタ６の挿入面端部から距離ｙとした時、
ｙ＝ｉ×ｃｏｓθ          （２）
にて表現できる。
【００２７】
式（１）、（２）にて記載されている角度θに関しては、後述の図６を用いた説明にて詳細は説明する。
【００２８】
図５は、前述背景技術にて説明した図２と同様にＦＦＣ１がＦＦＣコネクタ６に対して異常状態で接続された時の概略図を示す。図５（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、挿入量の不足時（a）、挿入量過多の時（ｂ）、斜め挿入された時（ｃ）の各状態を示す。
【００２９】
図５（a）において、ＦＦＣコネクタ６のコネクター接点深さ７にＦＦＣ１のコネクタ接続部５の導体位置が挿入量の不足により接点不良の状態にある時には、プリント配線板１０を正面から目視した第一の基準線M1は第二の基準線M2の線幅内に納まっておらず、所定間隔G1をあけて互いに平行な位置関係となっている。
【００３０】
図５（ｂ）において、ＦＦＣコネクタ６のコネクター接点深さ７にＦＦＣ１のコネクタ接続部５の導体位置が挿入量の過多によりコネクター接点深さ７を超えた位置まで挿入され、接点不良の状態にある時には、プリント配線板１０を正面から目視した第一の基準線M1と第二の基準線M2は、図５（a）とは反対の位置関係にて、線幅内に納まっておらず、所定間隔G２をあけて互いに平行な位置関係となっている。
【００３１】
図５（c）において、FFC１はFFCコネクタ６に対し、斜めに挿入されており、FFC１のコネクタ接続部５の導体位置が、コネクタ接点深さ７の正規位置にいないため、FFCコネクタ６の隣接した正規位置とは異なる導体間で接続している。この時、プリント配線板１０を正面から目視した第一の基準線M1は第二の基準線M2の線幅内に納まっておらず、また、互いに非平行な位置関係となっている。
【００３２】
次に図６にて、図５（ｃ）のＦＦＣ１のＦＦＣコネクタ６への斜め挿入時の状態を例にとり、前述した式（１）、（２）にある該第一の基準線Ｍ１と第二の基準線Ｍ２の線幅及び相対位置関係について説明する。
【００３３】
図６は、図４（ｂ）における丸枠にて囲ったαの部分を拡大したＦＦＣ１とＦＦＣコネクタ６との接続部分の拡大図である。
【００３４】
５′はＦＦＣ１のコネクター接点部５が、斜め挿入時にずれてＦＦＣコネクタ６に挿入された時のコネクター接点部５である。また、１１はＦＦＣコネクタ６のコネクタ接点位置７上の各接点端子である。図中Ａの部分はＦＦＣコネクタ６のＦＦＣ１挿入面端部の角にあたり、距離ｘはＦＦＣコネクタ６の端面からコネクタ接点端子１１の中心位置までの距離となっている。ＦＦＣ１とＦＦＣコネクタ６とが正常に勘合接続された時は、コネクター接点端子１１は、コネクター接点部５の中心位置に来るように構成されており、その配置関係はコネクター接点端子１１の端子幅をａとすると、コネクター接点部５の導体幅はａ＋２×ｂにて表せる。
【００３５】
ここで、図５（ｃ）で示した様に、ＦＦＣコネクタ６へＦＦＣ１が斜めに挿入された場合、コネクタ角部にあたるＡを中心としてコネクタ接点部５は５′の位置へ回転移動される。この時、コネクター接点部５はその回転量がθ以上の角度となった場合、正常時に比べ図中紙面上部の垂直方向へａ＋ｂ移動した場合、コネクタ接点端子１１に対し勘合面積が得られず、且つ隣り合うコネクタ接点端子１１に対しても接触してしまう恐れがあり、機器装置の誤動作、故障の原因となる。よって、ＦＦＣ１のＦＦＣコネクタ６への斜め挿入量は、コネクタの角部Ａを中心としてθの回転量以下におさめることが出来うるならば、前述の異常状態とならず、正常状態と同様の接触状態が得られる事となる。この時のθは、
θ＝ｔａｎ−1（（ａ＋ｂ）÷ｘ          （３）
で表すことができる。
【００３６】
一方、ＦＦＣ１上の第一の基準線Ｍ１及びプリント配線板１０上の第二の基準線Ｍ２の位置関係は、ＦＦＣ１の斜め挿入時はＭ１の位置よりＭ１′へとθの回転量にて回転移動する。この時のＭ１′端面からＦＦＣコネクタ６の端面間の距離ｙは、
ｙ＝ｉ×ｃｏｓθ          （４）
で表すことが出来る。
【００３７】
また、その時の第一の基準線Ｍ１が回転移動により取り得る位置Ｍ１′の基準線端部間の距離ｚは、第一の基準線Ｍ１の線長がＬ１であることから、
ｚ＝Ｌ１×ｓｉｎθ          （５）
で表すことが出来る。
【００３８】
この距離ｚの幅を第二の基準線Ｍ２の線幅として定義し、且つ第一の基準線Ｍ１をＦＦＣコネクタ６の挿入部端面よりｉの位置に記載し、第二の基準線Ｍ２をＦＦＣコネクタ６の挿入部端面よりｙの位置に記載することにより、第一の基準線Ｍ１が第二の基準線Ｍ２の線幅上に納まる範囲で回転移動した場合、つまり、ＦＦＣ１がＦＦＣコネクタ６へ回転量θにて斜めに挿入された場合において、正常な接触を得る事ができる。
【００３９】
図５（a）〜（ｃ）にて図示、説明したような状態にて、この接続状態の良否を判断する作業者は、第一の基準線M1が第二の基準線M2の線幅上に納まっているか否かを目視で確認することにより、FFC１のコネクタ接続部５とFFCコネクタ６のコネクター接点深さ７の正規位置にて接続されているか否かを容易に判断可能となる。
【００４０】
なお、第一の基準線M1と第二の基準線M2をカメラにて撮像し、得られた画像情報に対し第一の基準線M1のパターンと、第二の基準線M2のパターンとを画像処理にて抽出することで、その二つの基準線の平行性及び第二の基準線Ｍ２に対し、第一の基準線Ｍ１がその線幅上に納まっているかどうかをパターン比較することにより、接続状態の良否を判断することも可能である。この場合作業者を必要とせず、常に安定した接続品質の管理を自動にて行なえる等の利点がある。
【００４１】
以上の様に、FFC１に設けた第一の基準線M1とFFCコネクタ６が設けられたプリント配線板上の絶縁性シルクによる第二の基準線M2との接続状態における相対位置関係が、第二の基準線Ｍ２線幅内に第一の基準線Ｍ１が収まっているか否かの容易な判断基準にてFFC１とFFCコネクタ６との接続良否を判断することが可能となる。これにより、作業者の習熟度に依ることなく、また、カメラ等を使用した画像処理による自動判別においても一義的かつ容易に判断が可能であり、従来問題となることが多かったFFCによる配線接続を高品質にて安定的に製造可能なる。また、それぞれFFC及びプリント配線板に基準線を付したのみのため非常に安価に構成可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  フレキシブルフラットケーブル
２  絶縁体
３  導体
５  コネクタ接続部
６  フレキシブルフラットケーブルコネクタ
７  コネクター接点深さ
10  プリント配線板
M1  第一の基準線
M2  第二の基準線
W1  第一の基準線の線幅
W2  第二の基準線の線幅
L1  第一の基準線の線長
L2  第二の基準線の線長
L3  フレキシブルフラットケーブルのケーブル幅 
【図１】
2010282864.tif 000003
【図２】
2010282864.tif 000004
【図３】
2010282864.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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